稀土就是化学元素周期表中镧系元素

（1）荧光粉用于三基色荧光粉中的绿粉的激活剂，如铽激活的磷酸盐基质、铽激活 的硅酸盐基质、铽激活的铈镁铝酸盐基质，在激发状态下均发出绿色光。 （2）磁光贮存材料，近年来铽系磁光材料已达到大量生产的规模，用Tb-Fe非晶态 薄膜研制的磁光光盘，作计算机存储元件，存储能力提高10～15倍。 (3）磁光玻璃，含铽的法拉第旋光玻璃是制造在激光技术中广泛应用的旋转器、隔离 器和环形器的关键材料。特别是铽镝铁磁致伸缩合金（TerFenol）的开发研制， 更是开辟了铽的新用途，Terfenol是70年代才发现的新型材料，该合金中有一半 成份为铽和镝，有时加入钬，其余为铁，该合金由美国依阿华州阿姆斯实验室首 先研制，当Terfenol置于一个磁场中时，其尺寸的变化比一般磁性材料变化大这 种变化可以使一些精密机械运动得以实现。铽镝铁开始主要用于声纳，目前已广 泛应用于多种领域，从燃料喷射系统、液体阀门控制、微定位到机械致动器、机 构和飞机太空望远镜的调节 机翼调节器等领域。 镝（Dy） 1886年，法国人波依斯包德莱成功地将钬分离成两个元素，一个仍称为钬，而另 一个根据从钬中"难以得到"的意思取名为镝（dysprosium）。镝目前在许多高技术领域起着越来越 重要的作用. 镝的最主要用途是: （1）作为钕铁硼系永磁体的添加剂使用，在这种磁体中添加2~3%左右的镝，可提 高其矫顽力，过去镝的需求量不大，但随着钕铁硼磁体需求的增加，它成为 必要的添加元素，品位必须在95～99.9%左右，需求也在迅速增加。 （2）镝用作荧光粉激活剂，三价镝是一种有前途的单发光中心三基色发光材料的 激活离子，它主要由两个发射带组成，一为黄光发射，另一为蓝光发射，掺 镝的发光材料可作为三基色荧光粉。 （3）镝是制备大磁致伸缩合金铽镝铁（Terfenol）合金的必要的金属原料，能使 一些机械运动的精密活动得以实现。 (4）镝金属可用做磁光存贮材料，具有较高的记录速度和读数敏感度。 （5）用于镝灯的制备，在镝灯中采用的工作物质是碘化镝，这种灯具有亮度大、 颜色好、色温高、体积小、电弧稳定等优点，已用于电影、印刷等照明光源。 （6）由于镝元素具有中子俘获截面积大的特性，在原子能工业中用来测定中子能 谱或做中子吸收剂。 （7）Dy3Al5O12还可用作磁致冷用磁性工作物质。随着科学技术的发展，镝的应 用领域将会不断的拓展和延伸。 钬(Ho) 十九世纪后半叶，由于光谱分析法的发现和元素周期表的发表，再加上稀土元素电 化学分离工艺的进展，更加促进了新的稀土元素的发现。1879年，瑞典人克利夫发现了钬元素并以 瑞典首都斯德哥尔摩地名命名为钬（holmium）。 钬的应用领域目前还有待于进一步开发，用量不是很大，最近，包钢稀土研究院采用高温高真 空蒸馏提纯技术，研制出非稀土杂质含量很低的高纯金属钬Ho/∑RE>99.9%。 目前钬的主要用途有： (1)用作金属卤素灯添加剂，金属卤素灯是一种气体放电灯，它是在高压汞灯基础上 发展起来的，其特点是在灯泡里充有各种不同的稀土卤化物。目前主要使用的 是稀土碘化物，在气体放电时发出不同的谱线光色。在钬灯中采用的工作物质 是碘化钬，在电弧区可以获得较高的金属原子浓度，从而大大提高了辐射效能。 (2)钬可以用作钇铁或钇铝石榴石的添加剂； (3)掺钬的钇铝石榴石（Ho:YAG）可发射2μm激光，人体组织对2μm激光吸收率高， 几乎比Hd:YAG高3个数量级。所以用Ho:YAG激光器进行医疗手术时，不但可以 提高手术效率和精度，而且可使热损伤区域减至更小。钬晶体产生的自由光 束可消除脂肪而不会产生过大的热量，从而减少对健康组织产生的热损伤，据 报道美国用钬激光治疗青光眼，可以减少患者手术的痛苦。我国2μm激光晶体 的水平已达到国际水平，应大力开发生产这种激光晶体。 (4)在磁致伸缩合金Terfenol-D中，也可以加入少量的钬，从而降低合金饱和磁化
钕(Nd) 伴随着镨元素的诞生，钕元素也应运而生，钕元素的到来活跃了稀土领域，在稀土 领域中扮演着重要角色，并且左右着稀土市场。 钕元素凭借其在稀土领域中的独特地位，多年来成为市场关注的热点。金属钕的最大用户是钕铁 硼永磁材料。钕铁硼永磁体的问世，为稀土高科技领域注入了新的生机与活力。钕铁硼磁体磁能积 高，被称作当代"永磁之王"，以其优异的性能广泛用于电子、机械等行业。阿尔法磁谱仪的研制成 功，标志着我国钕铁硼磁体的各项磁性能已跨入世界一流水平。钕还应用于有色金属材料。在镁或 铝合金中添加1.5～2.5%钕，可提高合金的高温性能、气密性和耐腐蚀性，广泛用作航空航天材料。 另外，掺钕的钇铝石榴石产生短波激光束，在工业上广泛用于厚度在10mm以下薄型材料的焊接和切 削。在医疗上，掺钕钇铝石榴石激光器代替手术刀用于摘除手术或消毒创伤口。钕也用于玻璃和陶 瓷材料的着色以及橡胶制品的添加剂。随着科学技术的发展，稀土科技领域的拓展和延伸，钕元素 将会有更广阔的利用空间。 钷(Pm) 1947年，马林斯基（J.A.Marinsky）、格伦丹宁（L.E.Glendenin）和科里尔 （C.E.Coryell）从原子能反应堆用过的铀燃料中成功地分离出61号元素，用希腊神话中的神名普罗 米修斯（Prometheus）命名为钷（Promethium）。钷为核反应堆生产的人造放射性元素。 钷的主要用途有: （1）可作热源。为真空探测和人造卫星提供辅助能量。 （2）Pm147放出能量低的β射线，用于制造钷电池。作为导弹制导仪器及钟表的电 源。此种电池体积小，能连续使用数年之久。此外，钷还用于便携式X-射线仪、 制备荧光粉、度量厚度以及航标灯中。 钐（Sm） 1879年，波依斯包德莱从铌钇矿得到的"镨钕"中发现了新的稀土元素，并根据这种 矿石的名称命名为钐。 钐呈浅黄色，是做钐钴系永磁体的原料，钐钴磁体是最早得到工业应用 的稀土磁体。这种永磁体有SmCo5系和Sm2Co17系两类。70年代前期发明了SmCo5系，后期发明了 Sm2Co17系。现在是以后者的需求为主。钐钴磁体所用的氧化钐的纯度不需太高，从成本方面考虑， 主要使用95%左右的产品。此外，氧化钐还用于陶瓷电容器和催化剂方面。另外，钐还具有核性质， 可用作原子能反应堆的结构材料，屏敝材料和控制材料，使核裂变产生巨大的能量得以安全利用。 铕（Eu） 1901年，德马凯（Eugene-Antole Demarcay）从"钐"中发现了新元素，取名为铕 （Europium）。这大概是根据欧洲（Europe）一词命名的。氧化铕大部分用于荧光粉。Eu3+用于红 色荧光粉的激活剂，Eu2+用于蓝色荧光粉。现在Y2O2S:Eu3wenku.baidu.com是发光效率、涂敷稳定性、回收成本等 最好的荧光粉。再加上对提高发光效率和对比度等技术的改进，故正在被广泛应用。近年氧化铕还 用于新型X射线医疗诊断系统的受激发射荧光粉。氧化铕还可用于制造有色镜片和光学滤光片，用于 磁泡贮存器件，在原子反应堆的控制材料、屏敝材料和结构材料中也能一展身手。 钆(Gd) 1880年，瑞士的马里格纳克（G.de Marignac）将"钐"分离成两个元素，其中一个由 索里特证实是钐元素，另一个元素得到波依斯包德莱的研究确认，1886年，马里格纳克为了纪念钇 元素的发现者 研究稀土的先驱荷兰化学家加多林（Gado Linium），将这个新元素命名为钆。 钆在现代技革新中将起重要作用。 它的主要用途有： （1）其水溶性顺磁络合物在医疗上可提高人体的核磁共振（NMR）成像信号。 （2）其硫氧化物可用作特殊亮度的示波管和x射线荧光屏的基质栅网。 （3）在钆镓石榴石中的钆对于磁泡记忆存储器是理想的单基片。 （4）在无Camot循环限制时，可用作固态磁致冷介质。 （5）用作控制核电站的连锁反应级别的抑制剂，以保证核反应的安全。 （6）用作钐钴磁体的添加剂，以保证性能不随温度而变化。 另外，氧化钆与镧一起使用，有助于玻璃化区域的变化和提高玻璃的热稳定性。氧化钆还可用于 制造电容器、x射线增感屏。 在世界上目前正在努力开发钆及其合金在磁致冷方面的应用，现已取 得突破性进展，室温下采用超导磁体、金属钆或其合金为致冷介质的磁冰箱已经问世。 铽(Tb) 1843年瑞典的莫桑德 （Karl G.Mosander） 通过对钇土的研究， 发现铽元素 （Terbium） 。 铽的应用大多涉及高技术领域，是技术密集、知识密集型的尖端项目，又是具有显著经济效益的项 目，有着诱人的发展前景。 主要应用领域有：
稀土就是化学元素周期表中镧系元素——镧（La）、铈（Ce）、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、 铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)，以及与镧系的15 个元素密切相关的两个元素——钪（Sc）和钇（Y）共17种元素，称为稀土元素（Rare Earth）。简 称稀土（RE或R）。 稀土的分类】 1）轻稀土（又称铈组）：镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆。 2）重稀土（又称钇组）：铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇。 铈组与钇组之别，是因为矿物经分离得到的稀土混合物中，常以铈或钇比例多的而得名。 稀土金属(rare earth metals)又称稀土元素，是元素周期表ⅢB族中钪、钇、镧系17种元素的总 称，常用R或RE表示。它们的名称和化学符号是钪(Sc)、钇(Y)、镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、 钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)。 它们的原子序数是21(Sc)、39(Y)、57(La)到71(Lu)。 【名称由来】 17种稀土元素名称的由来及用途 镧(La) "镧"这个元素是1839年被命名的，当时有个叫"莫桑德"的瑞典人发现铈土中含有其 它元素，他借用希腊语中"隐藏"一词把这种元素取名为"镧"。 镧的应用非常广泛，如应用于压电材 料、电热材料、热电材料、磁阻材料、发光材料（兰粉）、贮氢材料、光学玻璃、激光材料、各种 合金材料等。她也应用到制备许多有机化工产品的催化剂中，光转换农用薄膜也用到镧，在国外， 科学家把镧对作物的作用赋与"超级钙"的美称。 铈（Ce） "铈"这个元素是由德国人克劳普罗斯，瑞典人乌斯伯齐力、希生格尔于1803年发现并命 名的，以纪念1801年发现的小行星--谷神星。 铈的广泛应用: （1）铈作为玻璃添加剂，能吸收紫外线与红外线，现已被大量应用于汽车玻璃。不仅 能防紫外线，还可降低车内温度，从而节约空调用电。从1997年起，日本汽车玻 璃全加入氧化铈，1996年用于汽车玻璃的氧化铈至少有2000吨，美国约1000多吨. （2）目前正将铈应用到汽车尾气净化催化剂中，可有效防止大量汽车废气排到空气中 美国在这方面的消费量占稀土总消费量的三分之一强。 （3）硫化铈可以取代铅、镉等对环境和人类有害的金属应用到颜料中，可对塑料着色 ，也可用于涂料、油墨和纸张等行业。目前领先的是法国罗纳普朗克公司。 （4）Ce:LiSAF激光系统是美国研制出来的固体激光器，通过监测色氨酸浓度可用 于探查生物武器，还可用于医学。铈应用领域非常广泛，几乎所有的稀土应用领 域中都含有铈。如抛光粉、储氢材料、热电材料、铈钨电极、陶瓷电容器、压电 陶瓷、铈碳化硅磨料、燃料电池原料、汽油催化剂、某些永磁材料、各种合金钢 及有色金属等。 镨(Pr) 大约160年前，瑞典人莫桑德从镧中发现了一种新的元素，但它不是单一元素，莫桑 德发现这种元素的性质与镧非常相似，便将其定名为"镨钕"。"镨钕"希腊语为"双生子"之意。大约 又过了40多年，也就是发明汽灯纱罩的1885年，奥地利人韦尔斯巴赫成功地从"镨钕"中分离出了两 个元素，一个取名为"钕"，另一个则命名为"镨"。这种"双生子"被分隔开了，镨元素也有了自己施 展才华的广阔天地。镨是用量较大的稀土元素，其用于玻璃、陶瓷和磁性材料中。 镨的广泛应用: （1）镨被广泛应用于建筑陶瓷和日用陶瓷中，其与陶瓷釉混合制成色釉，也可单独作 釉下颜料，制成的颜料呈淡黄色，色调纯正、淡雅。 （2）用于制造永磁体。选用廉价的镨钕金属代替纯钕金属制造永磁材料，其抗氧性能 和机械性能明显提高，可加工成各种形状的磁体。广泛应用于各类电子器件和马 达上。 （3）用于石油催化裂化。以镨钕富集物的形式加入Y型沸石分子筛中制备石油裂化催 化剂，可提高催化剂的活性、选择性和稳定性。我国70年代开始投入工业使用， 用量不断增大。 (4)镨还可用于磨料抛光。另外，镨在光纤领域的用途也越来越广。